第二章地球上的大气
第一节冷热不均引起大气运动
1. 教学目标
三维目标
【知识与技能】
1、明确大气的热量来源,即导致大气运动的能量来源,使学生能运用图示说明大气的受热过程。
2、能阐述大气温室效应及其作用、大气热力环流等基本原理。
3、理解水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响,能运用图示解释风的形成,培养学生理论联系实际并且能用理论知识指导实践的能力。
【过程与方法】
1、通过探讨使学生理解“太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面”的原理。
2、利用图表分析归纳“温室效应”。
3、通过实验活动理解热力环流的原理。
4、理论联系实际,促进对“风的形成”的理解,学会在等压线图上判断某一地的风向。
【情感、态度与价值观】
树立辩证唯物主义观念,增强大气环境保护意识。
2. 教学重点/难点
教学重点
1、地面是大气的直接热源。
2、分析热力环流形成的过程与方法。
3、近地面风向确定方法。
教学难点
1、大气受热过程。
2、热力环流。
3、地转偏向力对大气运动方向的影响。
3. 教学用具
课件
4. 课时安排
2课时
教学过程
师:(新课导入)同学们,请设计一则洗发水的广告,情境:一位女明星用了洗发水后,来到
美丽的海边。为了展现出在愉悦的心情下,阵阵海风吹拂柔顺的长发,达到长发飘飘的效果。作为导演的你,是选择白天还是晚上?
生:白天,晚上
师:有的同学认为选择白天,有的同学认为选择晚上,究竟是白天还是晚上,我们带着这个
问题来学习第二章第一节冷热不均引起大气运动,等你学完这节课就有了答案。
(板书)冷热不均引起大气运动
师:首先我们了解一下这节课的学习目标,请一位同学起来朗读。
师:思考:一天中太阳辐射最强是在几点?
生:12点
师:一天中气温最高是在几点?
生:14点
师:这是为什么呢?这与大气的受热过程有关,我们一起来学习大气的受热过程。
(边演示边讲解)
(板书)一、大气的受热过程
师:首先太阳辐射到达大气层,太阳辐射要穿过厚厚的大气才能达地球表面。在这个过程中
一部分太阳辐射被大气吸收、反射和散射,大部分到达地面,太阳将热量传递给地面。地面
吸收太阳辐射后增温,地面增温后,小部分地面辐射射向宇宙空间,大部分地面辐射被大气
吸收。大气在增温的同时,也向外辐射热量,向上的部分叫大气辐射,向下的部分叫大气逆
辐射,通过大气逆辐射,大气又将热量还给了地面。这就是大气的受热过程。
师:大气的受热过程我们用三句话归纳就是?
生:太阳暖大地,大地暖大气,大气还大地。
师:大气受热过程就像一场接力赛,第一棒是太阳,第二棒是地面,第三棒是大气。所以太
阳辐射最强是在12点,气温最高是在14点。也就是说地面是近地面大气主要的主要、直接
热源。
师:为了让同学们对大气的受热过程有更加形象直观的认识,咱们班的三位同学精心准备了
一个舞台剧,让我们以热烈的掌声欢迎他们上台展示。
【舞台剧—大气的受热过程】(见附录)
师:让我们再次以热烈的掌声对三位同学的精彩表演表示感谢。
【点拨1:大气的作用】
师:请同学们思考一下,大气在这个过程中所起的作用是什么?
生:吸收、反射、散射。
师:对,白天太阳辐射通过大气层时被大气削弱,即吸收、反射和散射,注意:吸收:水汽、CO2吸收红外线,O3吸收紫外线;反射:云层或颗粒较大的尘埃;散射:空气分子或微小尘埃。但大部分太阳辐射能够到达地面。
师:大气除了削弱作用,还有保温作用,大气是如何将热量还给地面,对地面起到保温作用?
生:通过大气逆辐射。
(板书)大气的作用大气的削弱作用—吸收、反射、散射
大气的保温作用—大气逆辐射
【合作探究1—与地球相比,为什么月球表面昼夜温差大得多?】
师:月球白天在阳光直射的地方温度可达127℃,夜晚则降至-183℃,,与地球相比,为什
么月球表面昼夜温差大得多?
生:因为月球上没有大气。
师:先自己思考,将答案写在学案上,再小组合作进行讨论,选一位代表进行展示,时间4
分钟。
生:(小组展示)。
师:点评并指导学生注意答题规范,要抓住关键词,白天无削弱作用,晚上无保温作用。
(答案:白天,由于没有大气对太阳辐射的削弱作用,月球温度升得很快,气温很高。夜晚,由于没有大气逆辐射的保温作用,月球温度骤降,气温很低。)
(板书)大气的作用大气的削弱作用—吸收、反射、散射—白天
大气的保温作用—大气逆辐射—夜晚
【生活体验】
师:(展示霜冻图片)大家都知道在晚秋和寒冬多出现霜冻,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?
生:因为晴朗的夜晚,大气逆辐射弱,气温低,易出现霜冻。
师:(展示农民焚烧秸秆图片)有一位农民为了预防霜冻,在自家田地焚烧秸秆制造人工烟雾,请问他的做法是否正确?原因是什么?
生:不正确,造成大气污染。
生:正确,燃烧秸秆产生烟雾可以增加大气逆辐射,气温升高不易出现霜冻。
师:要注意审题,该农民燃烧秸秆是为了预防霜冻,燃烧秸秆增加烟雾就可以增加大气逆辐射,从而可以增温。所以该农民的做法是值得借鉴的,你可以把这个预防霜冻的小方法告诉
你周围的人。
师:由于大气运动的能量来源于太阳辐射,太阳辐射能的纬度分布不均,造成高低纬度之间
的热量差异,这是引起大气运动的根本原因。由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热
力环流,它是大气运动最简单的形式。
(板书)热力环流
【知识储备—气压、等压面】
气压:指单位面积上空气柱的质量
等压面:把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。
【思考1】师:比较A、B、C气压
生:A>B>C
师:通过A、B、C气压的比较,你可以得出气压和海拔的什么规律?
生:【规律1】海拔越高,气压越低;海拔越低,气压越高。即海拔与气压成负相关。
(板书)规律1海拔与气压成负相关
【思考2】师:(展示热气球和孔明灯图片)思考热气球、孔明灯升空的原理?生:热胀冷缩。
师:当老师对你说:你不但人长得漂亮,还且性格开朗乐观向上,老师很喜欢你时,你什么感受?
生:感觉很温暖,有点飘飘然。
师:这正是受热,膨胀上升。当老师对你说:因为…(此处略去100字),老师就是不喜欢你时,你什么感受?
生:感觉心里哇凉哇凉的。
师:这正是冷却下沉。当空气上升时,下面的一部分空气分子跑到上面去,思考空气密度如何变化?气压如何变化?
生:密度变小,气压变小。
师:所以从热气球、孔明灯升空,我们可以归纳出气温与气压的什么规律?
生:【规律2】受热,空气上升气压低;遇冷,空气下沉气压高。即气温与气压成负相关。
(板书)规律2 气温与气压成负相关
【教具演示】
在教具上画图:A点受热上升,近地面气压比原来低,高空气压比原来高;A点冷却下沉,近地面气压比原来高,高空气压比原来低。
师:A点和B点由于冷热不均,发生垂直方向的运动,使得同一水平面上气压产生差异,那水平方向上大气会如何运动?
【实验感悟】
要求:认真观察实验中烟雾的流动方向,并用铅笔画在学案上。
师:实验用材:①长方形的玻璃缸(长100厘米。宽30厘米,高40厘米)②胶合板(一侧开有一个小洞)或塑料薄膜③一盆热水④一盆冰块⑤一束香⑥火柴,
师:实验步骤:⑴把一盆热水和一盆冰块分别放入玻璃缸内的两侧;⑵盖上胶合板,有孔的一侧对着冰盆;⑶点燃香,垂直从小孔插入适当深度,观察烟的运动情况。
师:请注意观察,动画演示两遍,请一位同学上黑板画,其余的同学画在学案上,老师对这位同学的图进行点评。
师:(教具演示)如果受热均匀,等压面与地面平行,现在A点受热、B点遇冷,等压面还能与地面平行吗?
生:不能。
师:(教具演示)如A点原来近地面的气压为1020百帕,现在受热上升气压变低了,不到1020百帕,我还想用这条线表示1020百帕,等压面就需要向上还是向下弯曲?
生:向上,向下。
师:(教具演示)我们前边归纳的气压与海拔是什么关系? A点不到1020百帕,我们现在要找到1020百帕的点,等压面需要向上还是向下弯曲?
生:向下。
师:(教具演示)同理B点遇冷下沉,气压变大,大于1020百帕,我还想用这条线表示1020百帕,等压面就需要向上还是向下弯曲?
生:向上。
师:(教具演示)那么A点高空气压高,等压面需要向上弯曲,B点高空气压低,等压面需要向下弯曲。
师:(将教具放到一边)请将你刚刚观察到的画在学案,找一位同学上黑板画图。
【画一画】要求:(用铅笔作图)
1、标出A、B近地面和高空的气压高低。
2、用平滑的曲线,画出A、B近地面和高空等压面的弯曲状况。
师:进行点评,【思考3】观察同一水平面上,风是如何吹的?
生:【规律3】同一水平面上,风由高压吹向低压。
师:注意:气压的高低是针对同一水平面而言。
(板书)规律3风由高压吹向低压
师:【思考4】等压面的弯曲有什么规律?
生:气压高向上弯曲,气压低向下弯曲。
师:【规律4】等压面的弯曲遵循“高高低低”规律。即等压面向高处弯曲气压高,向低处弯曲气压低
(板书)规律4等压面“高低低高”规律
【课堂探究2—海陆风】
根据热力环流原理,画出海洋与陆地之间的热力环流。先自己画,再小组讨论。
提示:陆地比热容小,即白天增温快,夜晚降温快。
师:选择一个小组上黑板画
师:记忆有妙招-白海夜陆
师:回到我们上这节课时的那个问题:为了展现出在愉悦的心情下,阵阵海风吹拂柔顺的长发,达到长发飘飘的效果。作为导演的你,是选择白天还是晚上?为什么?
生:白天,因为白天吹海风。
(板书)应用——海陆风:白海夜陆
【课堂小结】
【附录】《大气的受热过程》舞台剧
太阳辐射:HELLO,我是人见人爱,花见花开,魅力四射的太阳辐射。(pose)
地面辐射:嗨,我是脚踏实地,坚实温暖的地面辐射。(pose)
大气辐射:同学们好,我是活泼可爱,灵动智慧的大气辐射。(pose)
太阳辐射:我是地球最重要的能量来源。我穿过厚厚的大气层时,一部分被大气吸收、反射和散射,大部分到达地面,我将热量传给地面,使地面增温。(热量传递)
地面辐射:我接受太阳的热量并增温,同时向外辐射热量,相对于太阳辐射是短波辐射,我是长波辐射。少数的我透过大气返回到宇宙空间,绝大部分被大气吸收,使大气增温。我是近地面大气主要、直接的热源。(热量传递)
大气辐射:我接受来自地面的热量,增温之后也向外辐射热量,其中大部分射向地面,称为大气逆辐射。我通过大气逆辐射把热量还给地面,补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。(热量传递)同学们,请你们猜一猜,我是长波辐射还是短波辐射?
学生:长波辐射。
大气辐射:对了,你们简直太聪明了,我是长波辐射,因为物体的温度越高,波长越短。我的温度比地面还低,所以我是长波辐射。
学生:短波辐射。
大气辐射:哈哈,你们猜错了,其实我是长波辐射,因为物体的温度越高,波长越短。我的温度比地面还低,所以我是长波辐射。
课后习题
安全教育
(注:可编辑下载,若有不当之处,请指正,谢谢!)